CN105320003B - 一种机车车载设备人机界面dmi的换端装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车车载设备人机界面DMI的换端装置，包括安装于机车两个操作端之间的换端电路，机车两个操作端包括位于机车前端司机室内机车I端和位于机车后端司机室内的机车II端；所述机车I端或机车II端的其中一个作为控制端时，通过所述换端电路切换实现，并保证另外一个操作端不工作。本发明具有结构简单、成本低廉、控制简便、易实现等优点。

Description

一种机车车载设备人机界面DMI的换端装置

技术领域

本发明主要涉及到机车控制领域，特指一种适用于机车车载设备的人机界面DMI的换端装置。

背景技术

目前，在众多动车组上成熟应用的设备无法安装在机车、轨道车作业车、工程维护车辆使用，其根本原因在于车型和电气接口的差异。

在动车组上，一套车载设备一般包含主机和一台人机界面DMI（Driver MachineInterface的缩写），主机与一种机车车载设备人机界面DMI的换端装置设备需要满足Ⅰ、Ⅱ端的操作和控制，一台车载主机在同一时刻，只保持有权端DMI工作，另一个无权。在这种情况下，就需要考虑机车Ⅰ、Ⅱ端的DMI换端问题。由此可见，由于动车和机车的差异，单套动车组的车载控制设备若安装在机车上，需要配置两台，才能满足机车Ⅰ、Ⅱ端的安装和使用要求。这不但使成本翻倍，并且将带来两套设备协同工作难以同步的问题，效率下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、控制简便、易实现的机车车载设备人机界面DMI的换端装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种机车车载设备人机界面DMI的换端装置，包括安装于机车两个操作端之间的换端电路，机车两个操作端包括位于机车前端司机室内机车I端和位于机车后端司机室内的机车II端；所述机车I端或机车II端的其中一个作为控制端时，通过所述换端电路切换实现，并保证另外一个操作端不工作。

作为本发明的进一步改进：所述换端电路包括串联的第二继电器组K2和第四继电器组K4，所述第二继电器组K2用来对应机车上的通信链路A，在控制信号的作用下，使机车I端实现与通信链路A的连通或者使机车II端实现与通信链路A的连通；所述第四继电器组K4用来对应机车上的通信链路B，在控制信号的作用下，使机车I端实现与通信链路B的连通或者使机车II端实现与通信链路B的连通。

作为本发明的进一步改进：所述换端电路还包括作为状态监测触点的第一继电器K1和第三继电器K3，所述第一继电器K1与第二继电器组K2和第四继电器组K4并联，所述第一继电器K1的TEST A和TEST B用于监测通信链路切换状态，所述第三继电器组K3与第一继电器K1串联，所述第三继电器K3的TEST C和TEST D用于监测DC110V电源切换状态。

作为本发明的进一步改进：所述第三继电器组K3在第一继电器组K1、第二继电器组K2、第四继电器组K4同时得电并完成通信链路切换后得电。

作为本发明的进一步改进：所述控制信号与换端电路之间设置控制信号转换电路，所述控制信号转换电路包括依次相连的滤波电路和转换电路，经滤波电路降低干扰后的信号由转换电路转换为24V控制信号。

作为本发明的进一步改进：在所述继电器组中各继电器的触点之间设置RC阻容吸收电路，所述RC阻容吸收电路包括两组串联的电阻和电容。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的一种机车车载设备人机界面DMI的换端装置，其可用性强、成本低、维护方便，采用了高可靠性的链路切换电路，保证切换后设备的正常可靠运行；切换控制电路和DMI本身的链路是隔离的，互不干扰。

2、本发明中，采用低成本、可靠的硬件电路来实现，电路采用继电器的串并联有机组合，在保证信号的同步切换的前提下，提高链路的可靠性和安全性；同时融入了阻容吸收电路的设计，提高了电路的使用寿命，保证了电路应用的持久性。

3、本发明的一种机车车载设备人机界面DMI的换端装置，电路中设计状态监测点，便于故障检测和分析，提高了设备本身的自诊断能力。

附图说明

图1是本发明在具体应用时车载时的原理示意图。

图2是本发明在具体应用时的框架原理示意图。

图3是本发明在具体应用实例中换端电路的结构原理示意图。

图4是本发明在具体应用实例中控制信号转换电路的原理示意图。

图5是本发明在具体应用实例中所采用的RC阻容吸收电路的原理示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明的一种机车车载设备人机界面DMI的换端装置，包括安装于机车两个操作端之间的换端电路，机车两个操作端包括位于机车前端司机室内机车I端和位于机车后端司机室内的机车II端，换端电路则是用来对机车I端和机车II端中DMI的电源、通信链路进行切换，实现与主机的连通。即，当机车Ⅰ端为控制端时，切换至Ⅰ端，主机控制Ⅰ端DMI工作，Ⅱ端DMI不工作。反之，当机车Ⅱ端为控制端时，切换至Ⅱ端，主机控制Ⅱ端DMI工作，Ⅰ端DMI不工作。

如图3所示，为本发明中换端电路的原理示意图，通过采用继电器组来搭建电路来实现。该换端电路包括第一继电器组K1、第二继电器组K2、第三继电器组K3和第四继电器组K4，第一继电器组K1、第二继电器组K2、第四继电器组K4形成并联，第一继电器组K1与第三继电器组K3串联，采用控制信号同时对继电器组进行同步切换，包括对110V电源切换和DMI的通信链路的切换。

其中，第二继电器组K2用来对应机车上的通信链路A，在控制信号的作用下，使机车I端实现与通信链路A的连通或者使机车II端实现与通信链路A的连通。第四继电器组K4用来对应机车上的通信链路B，在控制信号的作用下，使机车I端实现与通信链路B的连通或者使机车II端实现与通信链路B的连通。通过上述两个继电器组，就可以在控制信号的作用下，完成机车Ⅰ端或II端作为控制端的切换。

第一继电器K1和第三继电器K3则作为状态监测触点，第一继电器K1的TEST A和TEST B用于监测通信链路切换状态，方便系统自检。第三继电器K3的TEST C和TEST D用于监测DC110V电源切换状态。在本实施例中，出于对DMI切换时序的考虑，进一步采用保证先通信链路切换完成，再进行电源切换上电的方式。即：第一步，第一继电器组K1和第二继电器组K2、第四继电器组K4同时得电动作，完成通信链路切换；第二步，第三继电器组K3再得电动作，之后DMI上电。这样做，保证主机和DMI之间链路接通后再上电，避免带电切换对设备造成电应力冲击和损伤。

在本实施例中，进一步对控制信号先进行隔离和抗干扰处理，将其转换成24V继电器控制信号，如图4所示，通过进一步设置控制信号转换电路来进行转换，该控制信号转换电路包括滤波电路和转换电路，减小电源噪声干扰。

考虑到110V电源切换电路中的电流较大，因此本发明的装置中对继电器的选型需选取大电流（几个安培）、高可靠性的继电器。通信信号通道切换电路流经电流小，主要考虑的是继电器的可靠性、响应时间等方面，本电路选用安全型继电器。为减小继电器触点电弧对器件的损伤，还对触点电路设计有RC阻容吸收电路。如图5所示，在继电器的触点之间设计阻容吸收电路，采用电阻和电容串联(R1和C1、R2和C2)，它可以有效抑制触点闭合、断开产生瞬间振荡和高频电流，吸收和消耗电路断开时自感电动势，保护继电器和后面的电路，提高电路的可靠性，延长使用寿命。

由上可知，本发明就是在不改变车载设备系统构架的前提下，也不需设计软件，只采用硬件电路切换的方式实现机车Ⅰ端、机车Ⅱ端DMI的切换。例如，当机车Ⅰ端为有效端时，换端电路将机车Ⅰ端DMI和主机接通而断开机车Ⅱ端的通信链路；反之，机车Ⅱ端DMI和主机接通而断开机车Ⅰ端的通信链路。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种机车车载设备人机界面DMI的换端装置，其特征在于，包括安装于机车两个操作端之间的换端电路，机车两个操作端包括位于机车前端司机室内机车I端和位于机车后端司机室内的机车II端；所述机车I端或机车II端的其中一个作为控制端时，通过所述换端电路切换实现，并保证另外一个操作端不工作；所述换端电路包括并联的第二继电器组K2和第四继电器组K4，所述第二继电器组K2用来对应机车上的通信链路A，在控制信号的作用下，使机车I端实现与通信链路A的连通或者使机车II端实现与通信链路A的连通；所述第四继电器组K4用来对应机车上的通信链路B，在控制信号的作用下，使机车I端实现与通信链路B的连通或者使机车II端实现与通信链路B的连通；所述换端电路还包括作为状态监测触点的第一继电器组K1和第三继电器组K3，所述第一继电器组K1与第二继电器组K2和第四继电器组K4并联，所述第一继电器组K1的TEST A和TEST B用于监测通信链路切换状态，所述第三继电器组K3与第一继电器K1串联，所述第三继电器组K3的TEST C和TEST D用于监测DC110V电源切换状态。

2.根据权利要求1所述的机车车载设备人机界面DMI的换端装置，其特征在于，所述第三继电器组K3在第一继电器组K1、第二继电器组K2、第四继电器组K4同时得电并完成通信链路切换后得电。

3.根据权利要求1或2所述的机车车载设备人机界面DMI的换端装置，其特征在于，所述控制信号与换端电路之间设置控制信号转换电路，所述控制信号转换电路包括依次相连的滤波电路和转换电路，经滤波电路降低干扰后的信号由转换电路转换为24V控制信号。

4.根据权利要求1或2所述的机车车载设备人机界面DMI的换端装置，其特征在于，在继电器组中各继电器的触点之间设置RC阻容吸收电路，所述RC阻容吸收电路包括两组串联的电阻和电容。